Möchte Gussformen aus Blei erzeugen

[i_make_it]

Ich habe noch eine Idee zu den Accu Blei Gewichten.

Setz die Accus alle parallel, dann kannst du die Zwichenstücke alle identisch in einer Silikonform gießen und nur die Randstücke müssen individuell angepasst werden.
das sollte eine Menge zeit beim Formenbau sparen.

[Richard]

Dann rat jetzt mal wie ich es gemacht habe.
Ich habe das nur beschrieben für jemand der keine Esse und keinen Ambos hat. Beim Sahlhandel hier bekomme ich alles ab 6 Meter oder mit witzlosen mindermengen Zuschlägen.
Also ist da Baumarkt das billigste und da die Esse eh an ist kommen die Rohrstücke einfach oben drauf.Auch zum Schmelzen nehm ich die Esse.
Die Turis glauben fast nie das Holzkohle und Luft das Schafft. Selbst wenn ich denen erzähle das Steinkohle erst seit knapp 300 Jahren zum Schmieden verwendet wird.

Mach Doch einmal "Urlaub" auf einem Dorf, Dort In der Dorfschmiede oder im der Landmaschinen "veredelung" bekommst Du jeden Zuschnitt ohne Aufpreis nach Gewicht berechnet. Kleinkram aus der Restekiste auch für ne Pulle Bier. oder wenn man fragt was es kostet "gib mir nen Heiermann". Tjaaa Esse und Amboss, halt leider nicht jeder, Ich war schon echt scharf hinter einer Transportablen Huf Schmied Anlage her um ein bisschen mit Damast zu spielen.

Nur wohin damit? Außerdem muss es in der Schmiede recht dunkel sein, beim Feuer Verschweißen muss man halt die Farbe recht genau erkennen. 50 Grad zu wenig ist schlecht 50 Grad zu viel und der Kohlenstoff verbrennt und dann kann man alles in den Müll Kübeln. Besonders gemein wenn schon einige 100 Lagen fertig sind.....

Gruß Richard

[Hellmut]

Hallo i_make_it, die höchste Priorität muss bei meinem segler sein den Schwerpunkt so tief wie möglich zu setzen. Allerdings weren die Akkuzellen symetrisch eingebaut, so dass meistens mindestens immer 2 Gussteile identisch sind. Nun ist es aber so, dass bei dem hier angepeilten Verfahren die Form bei der Entnahme des Gussteiles zerstört wird. Das Furanharz umschliesst ja das Gussteil komplett und ist im Quarzsand eingebettet. Bin mal gespannt wie die Anlieferungsform der 25 kg Quarzsand, des Furanharzes und der Säure sein wird. Wichtig wird es auch sein wie mit der Säure im Hinblick auf Lagerung und Umgang mit ihr verfahren werden muss. Ich denke hier an Unfallverhütung und Arbeitsschutz!

[Hellmut]

Ich möchte deiner Mühe beim Antworten entsprechen und so auf jeden Punkt deines Beitrages eingehen.

Der Platz für die Akkus vor dem Ruderkoker reicht auf der untersten Ebene leider nicht für 2 Zellen in Reihe abgelegt, die einzelne Zelle ist 16 cm lang und mit der Verschraubungsvorrichtung an den Kopfseiten 18 cm. Der Grund ist aber nicht die Länge des verfügbaren Raumes, sondern die Breite, die für die 2. Akkuzelle nicht ausreichend wäre. Es gibt aber zusätzlich noch das Problem der Gewichtsverteilung. Der Rumpf neigt mehr dazu hinten zu schwer zu sein, weshalb ich die Akkubox soweit wie irgend möglich nach vorne setze.

Metallbox für Akkus: Der Grund dafür hier eine Metallbox zu bauen ist es, die Akkuzellen so einzubauen, dass eine möglichst große Wärmesenke entsteht. Wieder mein Gürtel und Hosenträgerprinzip. Obwohl ich mir der Sinnigkeit, bzw. der vermutlichen Unsinnigkeit des Vorhabens bewusst bin, gefällt mir die Vorstellung ein solches System zu erstellen, welches dank umfangreicher Wärme Sensorik und der Möglichkeit, Dank der Selbstbaufunkanlage mit XBee Pro-Modulen, 2,4Ghz, und dem großen Farbgrafikdisplay, diese Daten am Sender/Empfänger darstellen zu können! GFK wäre also vom Material her betrachtet diesem Ziel nicht förderlich.

Den nächsten interessanten Punkt den du ansprichst ist die elektrochemische Korrosion. Das ist ein Thema das ich vom Wissen her verstehe, die Anwendung auf den konkreten Fall aber nicht einschätzen kann. Entscheidend hierbei dürfte ja der direkte Kontakt unterschiedlicher Metalle, wodurch der Batterie Effekt entsteht und ein Strom fließt der zur Korrosion führt.

Aus Gründen des Vermeidens von Kurzschlüssen habe ich vor die Metallflächen die mit den Akkuzellen in Kontakt kommen können einer Pulverbeschichtung zu unterziehen. Bengs Modellbau bietet hierfür ein sehr interessantes und preiswertes System an, welches ich in den USA für etwas über einem Drittel des Preises beziehen kann, also etwa 100,- Euro! Die Pulverbeschichtung sorgt dafür, dass wenn bei Ein- und Ausbau der Akkuzellen diese an ungewollten stellen die Wände der Akkubox berühren, kein elektrischer Kontakt zu den Wänden der Akkubox entsteht. Auf der anderen Seite ist die Schicht so dünn, das es als Wärme Barriere nicht zu störend sein sollte. Diese Pulverbeschichtung sollte auch die elektrochemische Korrosion vermeiden können. Ein unerwarteter Zusatznutzen.

Die Akkubox hat ein solches Gewicht, dass die Einleitung der auftretenden Trägheitskräfte in die Eierschalen dicke Rumpfschale beachtet werden muss! Ich werde daher die Bleigewichte, welche zwischen der Rumpfschale und der Akkuzellen sind mit Epoxid an die Rumpfschale somit großflächig verkleben, wodurch die Krafteinleitung passen dürfte. Trotzdem werde ich die äußeren Trennwände der Akkubox noch mit großflächig angebrachten Stützleisten halten, damit diese sich nicht nach vorne oder hinten bewegen können und so die Rumpfschale mit Leichtigkeit durchschlagen würden.

Die Bleikörper werden ein Kupferrohr eingebettet haben, durch welches Wasser fließen kann, welches entstehende Wärme ableiten würde. Damit dürften die Bleikörper eine sehr wirksame Wärmesenke bilden. Allerdings meine ich, würden bei einer Verbrennung der Akkuzellen durch falsche Handhabung, falls mehr als nur eine Zelle betroffen wäre, wie ein Stein die Rumpfschale durchbrechen und im Wasser versinken! LiFePo4 Zellen sind hier allerdings im Vergleich zu anderen Lithium Akku-Technologien kaum gefährdet. Da ich über umfangreiche Sensorik im Rumpf verfügen werde, z. B. das Battery Monitoring System, Selbstbau auf der Basis des LT69802 von Linear Technology und der Möglichkeit durch die Software auf dem Controller zu reagieren um die Ursachen einer Erwärmung zu unterbinden. Die Wärme- und Feuchtesensoren tun ein Übriges dazu.

Der Rumpf ist jetzt schon dicht. Es kommt allerdings noch eine Furnierlage aus Mahagonifurnier dazu, welche ihrerseits mit GFK beschichtet wird. Dazu lasse ich Steinschlagfolie unterhalb der Konstruktionswasserlinie, KWL, aufbringen zum Schutz vor Abrieb durch Aufsetzen auf Kiesgrund. Das alles zusammen wird sicherstellen, dass kein Wasser von dieser Seite in den Rumpf eindringt. Von oben, über das Deck, unternehme ich ja schon größte Anstrengungen wie man dem Baubericht entnehmen kann. Eines worauf ich gespannt bin ist, wie die Feuchtesensorik reagiert, falls im Rumpf doch Wasser eindringen würde. Da fehlt mir jede Erfahrung, aber auch dieses Wissen wird in der Praxis in Erfahrung zu bringen sein. Die Feuchtesensoren messen ja die Luftfeuchte und geben diese digital über einen I2C-Bus an den Controller weiter!

Mit den Gießer hoch genug machen meinst du sicher den Behälter mit dem flüssigen Blei? Ich nehme dazu eine Fischkonservendose die aus einem Stück Blech ohne Schweißungen besteht. Da passt genug Blei rein. Ich werde allerdings die Gussform im Ofen zuvor auf die 250 Grad Celsius erwärmen, die im reflow Ofen zu erreichen sind, ja ich habe sogar festgestellt ich komme über 300 Grad, da die Temperaturregelung meiner Kontrolle untersteht. Gemessen mit einem Multimeter und einem Sensor der über 400 Grad Celsius messen kann! Die Form wird das Blei beim eingießen eher aufwärmen als kühlen.

Die Aussagen zum Gips und dem Kristallwasser darin sind der Grund, warum ich auf Furanharz gekommen bin, der in Quarzsand eingebettet wird. Die Feuchte ist hier dann kein Thema mehr, da das Furanharz bis 1600 Grad Celsius aushält und so sogar das Gießen von Eisen ermöglichen würde!

Silikon kommt bei mir nicht zum Einsatz und geplant ist der Einsatz von „Einmal-Formen“, da jedes Stück höchstens 2x vorkommt. Das mit dem Bienenwachs ist ein guter Tipp. Mit einem Preis von knapp 17,- Euro für 2 kg, mit Versandkosten also knapp 10,- Euro pro kg ist die oben angegebene Quelle also preislich wettbewerbsfähig. Die Versandmeldung ist bereits eingetroffen!

Als leider passionierter Milchtrinker, siehe meine Figur, habe ich mich also unbewusst richtig ernährt was die Gefährdung durch Schwermetalle angeht. Danke auch für diese Auskunft!

Bin mal gespannt wie das mit der Rückgewinnung des Wachses bei mir wird. Habe mich von den gekauften Mengen allerdings darauf vorbereitet im Notfall ohne Rückgewinnung hinzukommen.

Mit dem Einsatz von Furanharz, so wurde mir versichert, wird die Wachsform vor Verformung beim feststampfen des Quarzsandes geschützt. Das war zusätzlich ein Grund mich für das Furanharz zu entscheiden. Ich denke, wenn ich meine ersten Erfahrungen mit dem Gießen im Rahmen der Erstellung dieser Bleigusskörper gewonnen habe, werde ich eine zusätzliche Technik verfügbar haben, die bei Bedarf eingesetzt wird. Ich hoffe meine Aussagen hier sind zutreffend und spiegeln ein korrektes Erfassen deiner Informationen wieder. Vielen Dank!

[Jakob L.]

Wie groß ist denn der reale Stromverbrauch? Der Stromverbrauch der Schrittmotoren mit Treiber wird nur dann auch nur in die Nähe des Nennstroms kommen, wenn die Schrittmotoren bei hoher Drehzahl belastet werden. Ansonsten ist der Stromverbrauch deutlich geringer als der maximale Spulenstrom. Wenn es sonst keinen extrem großen Verbraucher gibt, dann werden sich die Akkus kaum merklich erwärmen. Die Akkus (Headway 40160, oder?) können ja bis zu 50A Dauerstrom liefern. Bei den paar Ampere für den Schrittmotor und etwas Elektronik hat man keine nennenswerte Erwärmung, da die Verluste am Innenwiderstand des Akkus quadratisch mit dem Strom steigen. Beim Aufladen kann man ja beim ersten mal schauen, ob die Akkus warm werden und wenn nötig den Ladestrom herunterdrehen.

Die Sache mit dem Kupferrohr zur Wasserkühlung kannst du dir also einfach sparen. Auch das Blei ist wahrscheinlich nur zum Erreichen des tiefen Schwerpunkts und nicht zum Kühlen der Akkus notwendig. Als einfache Alternative zum Giessen des Bleis bei hohen Temperaturen könnte man vielleicht auch eine Giessmasse mit Bleikugeln mischen. Bei einer optimalen Kugelpackung kann man bei gleich großen Kugeln einen Füllungsgrad von 74% erreichen (bei unterschiedlichen Kugelgrößen auch noch etwas mehr). Die Gesamtdichte wäre also nur unwesentlich geringer als die von reinem Blei und man muss sich nicht mit der Temperaturbeständigkeit der Form und Kristallwasser auseinandersetzen und es können keine Bleidämpfen entstehen.

[Hellmut]

Du hast recht Jakob!

Der höchste Stromverbrauch bei Schrittmotor ist aber der Haltebetrieb, also nicht drehen! Beim Drehen wirkt die Induktionsspannung der angelegten Spannung entgegen, und zwar umso mehr je höher die Drehzahl, daher eigenen sich Schrittmotoren nicht für hohe Drehzahlen!

Aber der technische Leckerbissen das so zu machen wie geschildert, den würde ich verpassen, wenn ich es so machen würde wie du sagst! Natürlich weiss ich das die Akkus kaum warm werden. Die Kapazität ist ja für die Betriebsdauer und nicht für einen hohen Strom gedacht! Das alles gilt solange nichts schief geht! Sollte was schief gehen, dann sollen die Maßnahmen erlauben dem entgegen zu wirken.

Was die Verbraucher angeht, so denke ich das die Beleuchtung bei Nachtfahren den höchsten Strombedarf bewirken kann! 4xCree-Strahler zur Segelbeleuchtung und sollte ich die Decksbeleuchtungvoll aufdrehen... Jede der 36 LEDs der Deckbeleuchtung kann bis 350 mA vertragen, was Dank der aufwendigen Kühlmassnahmen auch möglich sein sollte!

Und ich darf dir verraten, das Nachforschen und Lernen der vielen Technologien die ich lernen muss machen viel mehr Spaß als das Fahren des Seglers. Besonders, wenn man den Zeitfaktor hinzuzieht. Vegleiche 6 Jahre Forschen, Bauen, Probieren und dagegen das Fahren des Segelbootes! Ich kann mir nicht vorstellen jeden Tag über 6 Jahre stundenlang zufahren! Du Jakob?

[StefanWien]

Hallo Hellmut,

ein schönes Projekt!
2 Anmerkungen von meiner Seite, die nichts mit dem Bleiguss, dafür was mit dem Segler zu tun haben:

1.) Ich habe gelesen, daß Du viele verschiedene Metalle (Blei, Stahlblech, Alu,..) verwenden möchtest. Normalerweise versucht man beim Schiffbau, sowenig wie möglich unterschiedliche Metalle zu verwenden, weil diese elektrolytisch korrodieren. Wenn man dennoch unterschiedliche Metalle braucht müssen diese gut und dauerhaft voneinander isoliert werden. Bitte berücksichtige das.

2.) Die Rumpfform ist ein Langkieler ohne Schwert? Ein Schwert verbessert natürlich die Segelleistung am Wind ganz entscheidend. Möglicherweise wäre ein Klappschwert ein Kompromiß.

Viel Spaß beim Basteln und Bauen.
Stefan

[Hellmut]

Hallo Stefan

Schau dir hier den Baubericht an, kannst du dir daran ein Schwert vorstellen?

Was den Einsatz unterschiedlicher Metalle angeht bitte ich den Ort zuberücksichtigen wo diese eingesetzt werden! Als Ballast im Segler ist der Einsatz von Blei alternativlos. Die Konstruktion der Deckstruktur, kann auch hier nur auf den Baubericht verweisen, ebenfalls, weil vom Gewicht her dasleichteste bezahlbare Material. Aus Holz, das ja nun mal arbeitet,kann man keine Struktur über 160 cm Länge aufbauen die auch nach Jahren noch sicherstellt Toleranzen der Abmessungen von unter 1 mm zu erreichen.Sonst passen die U-Profile der Labyrinth-Dichtung nicht ineinander. Wo einealternative denkbar wäre istder einsatz von Stahlblech an den Seitenwänden der Akkubox, da könnte auch Alublech in Frage kommen. Das wäre dann das gleiche Material wie das der Querwände. Ok, überzeugt!

[Hellmut]

War ein kleines Erlebnis. Die Anlieferung des Quarzsandes, der Säure und des Furanharzes erfolgte auf einer Pallete in einer großen Kiste! leider auch die Versandkosten mit 45,- Euro happig!

25kg SPEFORM Quarzsand

Bild hier  


10 kg SPEFUR FH472 -geruchsarm +
5 kg SPECATIL TS 104 Härter (Säure)

Bild hier  


Mit den Sachen kam ein Blatt mit der Mischrezeptur:

100kg Quarzsand H 32
0,4 GT SPECATIL TS 110
1,0 GT SPEFUR FH 472 Furanharz

Mischzeit: 2 Minuten mit Härter
2 Minuten mit SPEFUR Furanharz

Da ich die Mischrezeptur so nicht verstanden habe, habe ich mich telefonisch mit der Firma SPEFORM Metall-Chemie GmbH in Dorsten in Verbindung gesetzt, wo ein sehr freundlicher und fachkundiger Herr Schulze es mir erklärt hat:

Ich tue Quarzsand in eine Form, füge das SPECATIL mit 0,4% des Gewichtes des Harzes zum Quarzsand hinzu und mische es 2 Minuten lang. Danach 1,0 % Gewicht SPEFUR dazu mischen und wieder 2 Minuten lang. Dann 60 Minuten warten. Dann Wachsform in den Quarzsand tun und den Quarzsand etwas festigen durch stampfen.
Entweder man tut eine Schnur mit der Wachsform in den Sand, dann würde man diesen nach weiterer Zeit, wenn der Quarzssand mit dem Harz eine ausreichende Festigkeit, hat die Schnur herausziehen und hat so den Kanal, damit das Wachs beim Erwärmen durch den Kanal ausfliessen kann. Oder man fügt dann mit einem Metallstab eine Bohrung ein, durch die das wachs ausfliessen kann und durch die ich später das Blei eingiesse.

Für das Mischen von Hand werde ich meine Late-Handschuhe nehmen, da nach Auskunft von Herrn schulze das Zeug die Haut braun färbt.

Nach der Benutzung der Form wird das Zeug als Giesereialtsand in einer Deponie verbracht. Ich offe die Informationen sind von Interesse.

[Crazy Harry]

Wenn ich Gieße habe ich immer genug Milch dabei, da schwermetall sich gern an Fett bindet.
In Galvanikbetrieben ist das trinken von Milch sogar vorgeschieben.

Das halte ich für ein Gerücht. Vorgeschrieben war das noch nie und von diesem Irrglauben ist man vor etwa 20 Jahren abgekommen .... als ich aufhörte diesen Beruf auszuüben